package com.lenl.datastruct.queue;


import java.util.Scanner;

/**
 * @author Lenl
 * @version v1.0
 * @create 2022-04-28 0:45
 * @description 环形数组队列
 */
public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列
        CircleArray arrayQueue =new CircleArray(4); //有效数据最多为3
        char key=' ';//接收用户输入
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        boolean loop=true;
        //输出一个菜单
        while(loop){
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):入队数据");
            System.out.println("g(get):出队数据");
            System.out.println("h(head):队列头数据");
            key=scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch(key){
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数据：");
                    int value=scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try{
                        int res=arrayQueue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据：%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res=arrayQueue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头数据是：%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出。");
    }
}

class CircleArray{
    private int maxSize;//数组最大容量
    private int front;//队列头 指向队列头一个数据
    private int rear;//队列尾 指向队列尾的后一个数据
    private int[] arr;//队列存放数据

    public  CircleArray(int arrMaxSize){
        maxSize=arrMaxSize;
        arr=new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear+1)%maxSize==front;
    }
    //判断队列是否为空
    public  boolean isEmpty(){
        return rear==front;
    }
    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if(isFull()){
            System.out.println("队列满，无法加入");
            return;
        }
        arr[rear]=n;
        rear=(rear+1)%maxSize;
    }
    //获取队列的数据，出队列
    public int getQueue(){
        //判断是否为空
        if(isEmpty()){
            //通过抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据。");
        }
        int val=arr[front];
        front=(front+1)%maxSize;
        return val;

    }
    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        if(isEmpty()){
            System.out.println("队列为空。");
            return;
        }

        for (int i=front;i<(front+size());i++){
            System.out.printf("arr[%d]=%d;\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
        }
    }
    //求出队列中有效数据的个数
    public int size(){
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
    //显示队列的头数据，不是取出数据
    public  int headQueue(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return arr[front];
    }
}